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压轴题03 溶解度及其应用(5大题型+方法总结+创新考法)-2024年中考化学三轮复习(全国通用)
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一、思路方法
1.解题时牢牢把握溶解度的四个要素:条件“一定温度”、标准“100克水”、状态“饱和”、单位“克”。溶解度曲线的一个重要的隐含条件是:坐标系中每个点对应的溶剂水的量都是100克。
2.溶解度曲线上的点及曲线以上的点都表示该温度下的饱和溶液,曲线以下的点都表示该温度下的不饱和溶液。
3.饱和溶液中溶质质量分数是该温度下该物质浓度最大的溶液。
4.根据溶解度曲线图,判断溶液中溶质质量分数的大小,一定要看是否是饱和溶液。
3.改变温度溶质质量分数的判断方法:升温时溶解度曲线上的点平移,降温时溶解度曲线上的点顺着曲线移动。
5.mg溶质加到ng水中,形成溶液的质量为多少,切记先判断溶质能否全部溶解。
6.等质量的不同溶质(溶剂)配制饱和溶液,需要的溶剂(或溶质)质量比较,依据溶解度曲线,牢记100克水这个标准。
7.升温或降温过程中,一般不考虑水分蒸发,即溶剂质量不变。
8.溶解度曲线为陡升型的物质,用冷却热饱和溶液(降温结晶、冷却结晶)的方法,如硝酸钾;溶解度曲线为缓升型的物质,用蒸发结晶的方法,如氯化钠;溶解度曲线为下降型的物质,用升温结晶的方法,如氢氧化钙。
9.析出晶体后的溶液依然是该物质的饱和溶液。
二、解题步骤
1.对准温度和溶解度作辅助线。
2.找出交点,弄清含义;比较溶解度的大小,一定要指明温度。
3.找出变化量,如溶质、溶剂和溶液质量,温度或温度变化情况。
4.比较析出晶体质量大小,关注溶液质量是否相同,溶液是否饱和、温度改变是否会析出晶体等关键变量。
5.比较质量分数大小,关注溶液是否饱和。
6.分离提纯,要关注曲线的变化趋势,记住获得晶体的两种方法。
三、解题模型
1.溶解度曲线
类型1 曲线上点的含义
A点表示:t1℃时丙的溶解度为50g;C点的含义是t2℃时,甲和丙的溶解度相等,均为25 g。
类型2 溶解度随温度的变化趋势
甲、乙的溶解度均随温度的升高而增大(填“增大”或“减小”,下同),丙的溶解度随温度的升高而减小。
类型3 溶解度大小的比较
t1℃时,甲的溶解度小于(填“大于”“小于”或“等于”)乙的溶解度。t2℃时,甲、乙、丙三种物质的溶解度由大到小的顺序为乙>甲=丙
类型4 饱和溶液与不饱和溶液的判断及转化
(1)t2℃时将15g丙加入50g水中,充分溶解,得到的溶液是饱和(填“饱和”或“不饱和”)溶液
(2)欲将t2℃时甲的不饱和溶液变为饱和溶液,可采用降低温度(或增加溶质或蒸发溶剂)的方法;欲将t2℃时丙的饱和溶液变为该温度下的不饱和溶液,可采用增加溶剂的方法。
类型5 一定温度下溶液的配制
t1℃时,能(填“能”或“不能”)配制相同质量分数的甲、乙溶液;t2℃时,将20g丙溶于80g水中可配制溶液的质量分数为20%。
类型6 改变温度时溶液中各个量的变化情况
(1)t1℃时,将甲、乙、丙三种物质的饱和溶液升温至t2℃,溶液的溶质质量分数减小的是甲,所得溶液中溶质质量分数由大到小的顺序为乙>内>甲,其中出现结品现象的溶液是丙。
(2)由t3℃降温到t2℃时,甲的饱和溶液为饱和(填“饱和”或“不饱和”,下同)溶液,丙的饱和溶液为不饱和溶液。
类型7 溶质质量分数的计算与比较
(1)t1℃时,20g乙加人100g水中,充分溶解,所得溶液中溶质的质量分数为20 g100 g+20 g×100%(列出表达式即可,下同);t3℃时,丙的饱和溶液,中溶质的质量分数是25 g100 g+25 g×100%。
(2)t3℃时,甲、乙的饱和溶液中溶质质量分数的大小关系为甲=乙。
(3)t2℃时不能(填“能”或“不能”)得到质量分数为25%的乙溶液。
类型8 根据溶解度曲线判断物质的提纯方法
(1)若甲中混有少量丙,可配制成饱和溶液后采用降温结晶(或冷却热饱和溶液)的方法提纯甲。
(2)若乙中混有少量甲,可配制成饱和溶液后采用蒸发溶剂的方法提纯乙。
(3)若丙中混有少量甲或乙,可配制成饱和溶液后采用升高温度的方法提纯丙。
2.溶解度表
类型1 饱和溶液溶质质量分数的计算
20℃时,NaCl饱和溶液的溶质质量分数约为26.5%。
类型2 改变温度时,结晶现象的判断
60℃的KNO3饱和溶液降温至30℃,有(填“有”或“无”)晶体析出。
类型3 判断两种物质溶解度相等的温度范围
NaCl和KNO3溶解度相等的最小温度范围为20~30℃。
01 溶解度表格题
1.(2023·四川巴中·中考真题)生活在盐碱湖附近的人们习惯“夏天晒盐,冬天捞碱”,结合下表数据,下列说法正确的是
A.碳酸钠的溶解度比氯化钠大
B.“夏天晒盐,冬天捞碱”分别利用了蒸发结晶和降温结晶的原理
C.20℃时,将20g氯化钠加入50g水中,形成的溶液质量为70g
D.碳酸钠的溶解度随温度升高而增大
【答案】B
【详解】A、由表中数据知,温度小于20℃时,碳酸钠的溶解度比氯化钠小,温度大于20℃时,碳酸钠的溶解度比氯化钠大,故A不符合题意;
B、由表中数据知,氯化钠的溶解度受温度影响较小,夏天温度高,水分蒸发快,氯化钠易结晶析出,碳酸钠的溶解度受温度影响较大,冬天温度低,碳酸钠的溶解度减小,碳酸钠易结晶析出,所以“夏天晒盐,冬天捞碱”分别利用了蒸发结晶和降温结晶的原理,故B符合题意;
C、由表中数据知,20℃时,氯化钠的溶解度为36g,则将20g氯化钠加入50g水中,只能溶解18g氯化钠,形成的溶液质量为68g,故C不符合题意;
D、由表中数据知,40℃时碳酸钠的溶解度最大,温度小于40℃时,碳酸钠的溶解度随温度升高而增大,温度大于40℃时,碳酸钠的溶解度随温度升高而减小,故D不符合题意。
故选B。
02 常规陡升、缓升、下降型溶解度曲线题
2.(2023·江苏宿迁·三模)如图是a、b、c三种物质的溶解度曲线,下列说法正确的是
A.P点表示t1℃时,a、c饱和溶液中溶质质量相等
B.将c的不饱和溶液变为饱和溶液,可采用降温的方法
C.t2℃时可配制出溶质质量分数为37.5%的b溶液
D.t2℃时等质量的三种物质的饱和溶液降温至t1℃,所得溶液中溶剂质量大小关系为:c>b>a
【答案】D
【详解】A、由图可知,t1℃时,a、c的溶解度曲线相交于P点,故P点表示t1℃时,a、c的溶解度相等,表示该温度下,a、c饱和溶液中溶质的质量分数相等,不符合题意;
B、c的溶解度随温度的升高而减小,故将c的不饱和溶液变为饱和溶液,可采用升温的方法,不符合题意;
C、t2℃时,b的溶解度小于60g,则该温度下,b的饱和溶液的溶质质量分数一定小于。故t2℃时,不可能配制出溶质质量分数为37.5%的b溶液,不符合题意;
D、t2℃时,溶解度:a>b>c,饱和溶液的溶质质量分数:a>b>c。等质量的三种物质的饱和溶液中溶质质量:a>b>c,溶剂质量:c>b>a,降温后,溶剂质量不变,故所得溶液中溶剂质量大小关系为:c>b>a,符合题意。
故选D。
03 非常规溶解度曲线题
3.(2022·江苏镇江·中考真题)如图为Na2CO3和NH4HCO3的溶解度曲线。下列说法正确的是
A.t3℃时,将30gNa2CO3固体加到50g水中,所得溶液的溶质质量分数为37.5%
B.将Na2CO3饱和溶液从t2℃升温到t4℃,溶质质量分数变大
C.将100gNH4HCO3饱和溶液从t4℃降温到t1℃,析出20gNH4HCO3晶体
D.将等质量的两物质饱和溶液从t1℃升温到t4℃,为使溶液恰好饱和,加入两固体质量相等
【答案】D
【详解】A、由图可知,t3℃时碳酸钠的溶解度为50g,则t3℃时,将30gNa2CO3固体加到50g水中只能够溶解25g碳酸钠,形成饱和溶液,所得溶液的溶质质量分数=×100%≈33.3%,选项错误;
B、由图可知,t2℃升高到t3℃时,碳酸钠的溶解度增大,t3℃升温到t4℃时,碳酸钠的溶解度减小,且t2℃、t4℃时碳酸钠的溶解度相同,所以将Na2CO3饱和溶液从t2℃升温到t4℃,溶质质量分数保持不变,选项错误;
C、由图可知,t4℃碳酸氢铵的溶解度为42g,t1℃碳酸氢铵的溶解度为22g,则将142gNH4HCO3饱和溶液从t4℃降温到t1℃,析出20gNH4HCO3晶体,选项错误;
D、由图可知,t1℃、t4℃时两种物质的溶解度都相同,则将等质量的两物质饱和溶液从t1℃升温到t4℃,为使溶液恰好饱和,加入两固体质量相等,选项正确,故选D。
04 溶解度结合溶解实验综合题
4.(2023·湖南常德·中考真题)为了探究物质W的溶解度随温度变化的情况,某同学在实验室进行了相关实验(具体操作、现象如图1所示)。请根据实验现象和相关数据作出相应的分析和判断:
(1)根据实验操作①所产生的现象可知,W为图2中的 (填“a”或“b”)曲线。
(2)操作①所得的溶液,其溶质的质量分数为17.9%,则20℃时W的溶解度为 g。(保留一位小数)
(3)如表为W部分温度下的溶解度,请推测实验操作③所产生的现象 。
(4)若在实验操作③后继续升温至80℃,析出0.9gW,则W在80℃时的溶解度为 g。
【答案】(1)b
(2)21.8
(3)无晶体析出
(4)45.1
【详解】(1)20℃条件下,向100g水中加入46gW,W部分溶解,说明该温度下,W的溶解度小于46g,说明W为图2中的b曲线;
(2)操作①所得的溶液为饱和溶液,设20℃时W的溶解度为x,则,x≈21.8g;
(3)60℃时,W的溶解度是46.4g,而溶液中溶质为46g,溶剂为100g,所以升温后烧杯中无晶体析出;
(4)若在实验操作③后继续升温至80℃,析出0.9gW,说明该温度下,100g水中溶解W的质量为:46g-0.9g=45.1g,所以W在80℃时的溶解度为45.1g。
05 非溶解度曲线的图像题
5.20℃时,根据某物质在不同质量的水中达到饱和状态时所溶解的质量绘制成下图中的斜线。下列说法正确的是
A.m点所对应的溶液是饱和溶液
B.20℃时该物质的溶解度为50
C.图中4个点表示的溶液中溶质质量分数的关系是:n丙
C.丙中析出晶体的质量是8.4gD.溶液的溶质质量分数:丙>丁>甲>乙
【答案】(1)不饱和
(2)
(3)升高温度
(4)BD
【详解】(1)60℃时,硝酸钾的溶解度110.0g,即100g水中最多能溶解110.0g硝酸钾,达到饱和状态,50g水中最多能溶解55g硝酸钾,达到饱和状态,将40g硝酸钾加入到50g水中,形成不饱和溶液;
(2)40℃时,硝酸钾的溶解度为63.9g,则硝酸钾的饱和溶液中溶质质量分数为;
(3)硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,则要使饱和的硝酸钾溶液变为不饱和溶液,除了加溶剂之外,还可以采用的方法是升高温度;
(4)A、由表中数据可知,20℃时,KNO3的溶解度是31.6 g,说明在20℃时,100 g水中最多能溶解31.6 g KNO3,达到饱和状态,而甲温度为20℃,100g水中只加入了10gKNO3,可以完全溶解,所得溶液为不饱和溶液;乙温度为20℃,100g水中加入了10g+10g=20g硝酸钾,可以完全溶解,所得溶液为不饱和溶液,故A说法正确;
B、乙温度为20℃,100g水中加入了10g+10g=20g硝酸钾,可以完全溶解,所得溶液为不饱和溶液,溶液质量为100g+20g=120g;丙温度为20℃,100g水中加入了10g+10g+20g=40g硝酸钾,最多只能溶解31.6g硝酸钾,达到饱和状态,所得溶液为饱和溶液,溶液质量为100g+31.6g=131.6g,所以乙、丙中溶液的质量:乙<丙,故B说法错误;
C、丙温度为20℃,100g水中加入了10g+10g+20g=40g硝酸钾,最多只能溶解31.6g硝酸钾,达到饱和状态,所得溶液为饱和溶液,析出晶体的质量为40g-31.6g=8.4g,故C说法正确;
D、甲温度为20℃,100g水中只加入了10gKNO3,可以完全溶解,所得溶液为不饱和溶液;乙温度为20℃,100g水中加入了10g+10g=20g硝酸钾,可以完全溶解,所得溶液为不饱和溶液;丙温度为20℃,100g水中加入了10g+10g+20g=40g硝酸钾,最多只能溶解31.6g硝酸钾,达到饱和状态,所得溶液为饱和溶液,溶质质量为31.6g,溶剂质量为100g;故甲乙丙中溶剂质量相等,溶质质量甲<乙<丙,故溶质质量分数关系为甲<乙<丙;50℃时,硝酸钾的溶解度为85.5g>40g,故丁中40g溶质可以完全溶解,所得溶液为60℃下的不饱和溶液,其中溶质质量为40g,溶剂质量为100g,故溶液的溶质质量分数:丁>丙>乙>甲,故D说法错误;
故选:BD。
12.(2024·江苏镇江·一模)图为20℃时NaCl的饱和溶液中溶液与溶剂的质量关系,下列说法正确的是
A.a的数值为85.2
B.20℃时,氯化钠的溶解度为136g
C.n点对应溶液的溶质质量分数与m点相同
D.向m点所对应的溶液中加入20g水,则溶液所对应的状态由m点转变为n点
【答案】C
【详解】A、根据图示可知,20 ℃时加入50g水,所得氯化钠饱和溶液的质量为68g,则20℃时50g水中最多可溶解氯化钠的质量为68g-50g=18g,故20℃时,氯化钠的溶解度为18g×2=36g,所以70g水中最多溶解氯化钠质量为:,a点值为70g+25.2g=95.2g,选项错误;
B、由分析A可知,20℃时,氯化钠的溶解度为36g,选项错误;
C、温度一定时,氯化钠饱和溶液的溶质质量分数是一定值,故n点对应溶液的溶质质量分数与m点相等,选项正确;
D、n点和m点对应的溶液均是20℃时氯化钠的饱和溶液,向m点所对应的溶液中加入20g水,溶液会由饱和变为不饱和,选项错误;
故选C。
13.(2024·山东济宁·一模)如图,t1℃时,将等质量的M和N两种固体分别加入到各盛有100g水的烧杯I和烧杯Ⅱ中,充分溶解后现象如图甲所示,继续升温到t2℃时,现象如图乙所示。M和N的溶解度曲线如图丙所示,下列说法中不正确的是
A.图丙A是固体M的溶解度曲线
B.图甲两烧杯中溶液的质量相等
C.图乙烧杯I中的溶液可能是饱和溶液
D.烧杯中加入M、N的质量可能是25g
【答案】C
【详解】A、烧杯Ⅱ中加入的是固体N,升温到t2℃时,有溶质析出,说明N的溶解度随温度升高而减小,由图丙可知,B是固体N的溶解度曲线,A是固体M的溶解度曲线,故A正确;
B、由图示甲、乙可知:t1℃时,将等质量的M和N两种固体分别加入到各盛有100g水的烧杯Ⅰ和烧杯Ⅱ中,固体均溶解,则图甲两烧杯中溶液的质量M=N,故B正确;
C、由图丙可知:t1℃时N的溶解度大于M,图甲烧杯Ⅰ中无M剩余,可能是饱和溶液,升温到t2℃时,M的溶解度增大,则图乙烧杯I中的溶液一定是不饱和溶液,故C错误;
D、当烧杯中加入M、N的质量是25g时,t1℃时,M的溶解度是30g、N的溶解度大于30g,则甲图中烧杯Ⅰ、Ⅱ中均无固体剩余,继续升温到t2℃时,M的溶解度随温度升高增大,无M析出,而N的溶解随温度升高而减小到20g,会有5gN析出,符合题干信息,故D正确。
故选C。
14.(2023·江苏常州·一模)将50g某固体物质放入盛有50g水的烧杯中充分溶解,测得相应温度时溶液的质量如图。下列说法正确的是
A.60~80℃时,该物质的溶解度保持不变
B.经计算,60℃时该物质的溶解度为100g
C.①②③④所对应的溶液一定是饱和溶液
D.②处再加入316.6g水可将浓度降低一半
【答案】D
【详解】A、60~80℃时,溶液的质量不变,可能是因为50g溶质已经全部溶解,不能说明该物质的溶解度保持不变,故选项说法不正确;
B、由图示可知,无法确定60℃时的溶液是否是饱和溶液,无法确定60℃时该物质的溶解度,故选项说法不正确;
C、①②③所对应的溶液质量均小于100g,则烧杯中存在不溶的固体,则①②③一定是饱和溶液,④可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液,故选项说法不正确;
D、②处溶液中溶质质量分数为≈24.0%,②处再加入316.6g水,50g某固体能全部溶解,所得溶液中溶质质量分数为≈12.0%,溶液浓度降低一半,故选项说法正确。
故选D。
15.(2024·河南洛阳·一模)如图所示,图Ⅰ为三种不同固体物质的溶解度曲线,图Ⅱ盛冷水烧杯中分别放入甲、乙两支试管(试管中均有未溶解的固体)。
(1)KNO3与 NaCl溶解度相等的温度为 ℃。
(2)10℃时,分别将等质量KNO3、NaCl的饱和溶液升温到30℃,KNO3溶液中溶质的质量 (填“>”“=”或“
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